竇允辰 杜 永 孟秋風(fēng) 徐家躍

（上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué) 上海 201418）

1 課程基本情況

上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)課程《SPS燒結(jié)技術(shù)導(dǎo)論》是面向材料類本科生開設(shè)的專業(yè)選修課程，安排在大四的第一學(xué)期，共32學(xué)時(shí)。本課程主要講述SPS（放電等離子燒結(jié)）裝置和工藝特點(diǎn)、特殊的燒結(jié)機(jī)理、國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r，以及SPS在功能梯度材料、復(fù)合材料、高致密度陶瓷、生物材料、超細(xì)或納米晶WC-Co硬質(zhì)材料、鎂合金等新材料制備方面的應(yīng)用及優(yōu)勢。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生們學(xué)習(xí)和掌握放電等離子燒結(jié)技術(shù)的基本原理和工藝特點(diǎn)，掌握制備工藝和材料結(jié)構(gòu)、性能之間的內(nèi)在關(guān)系，了解該技術(shù)在先進(jìn)材料制備和研究上的優(yōu)勢以及國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決實(shí)際生產(chǎn)問題的能力和實(shí)驗(yàn)技能。

放電等離子燒結(jié)（SPS）是具有升溫速度快、燒結(jié)時(shí)間短、所制得的材料致密度高、外加壓力和燒結(jié)氣氛可控等特點(diǎn)的一種材料制備的新技術(shù)，由于其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢，越來越受到國內(nèi)外的廣泛重視。SPS主要是利用外加脈沖強(qiáng)電流形成的電場清潔粉末顆粒表面氧化物和吸附的氣體，凈化材料，活化粉末表面，提高粉末表面的擴(kuò)散能力，再在較低機(jī)械壓力下利用強(qiáng)電流短時(shí)加熱粉體進(jìn)行燒結(jié)致密。其消耗的電能僅為傳統(tǒng)燒結(jié)工藝（無壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)、熱等靜壓）的1/5～1/3。因此，SPS技術(shù)具有熱壓、熱等靜壓技術(shù)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)：（1）燒結(jié)溫度低（比熱壓燒結(jié)和熱等靜壓低200～300℃）、燒結(jié)時(shí)間短（只需3～10min，而熱壓燒結(jié)和熱等靜壓需要120～300min）、單件能耗低；（2）燒結(jié)機(jī)理特殊，賦予材料新的結(jié)構(gòu)與性能；（3）燒結(jié)體密度高，晶粒細(xì)小，是一種近凈成形技術(shù)；（4）操作簡單。由于其獨(dú)特的優(yōu)勢，國際上日本、美國、歐洲、韓國、俄羅斯等裝備了1000多臺SPS設(shè)備，國內(nèi)經(jīng)過近20年的發(fā)展，也裝備了近100臺SPS設(shè)備，將其用于制備各種先進(jìn)材料，如梯度功能材料、熱電材料、高性能陶瓷材料等，新材料研究和開發(fā)取得了顯著進(jìn)展。

本課程領(lǐng)銜主講教師是上海市海外名師 Jacques Guilluame Noudem教授。J.G.諾登教授是法國卡昂大學(xué)全職教授，知名材料科學(xué)家，長期從事超導(dǎo)陶瓷、熱電材料等新材料研究，特別擅長SPS方法快速制備大尺寸陶瓷材料。他是較早開展SPS制備MgB2超導(dǎo)體、BiTeSe熱電材料等塊體的科學(xué)家，相關(guān)論文發(fā)表在Scripta Materialia、Adv.Funct.Mat、Appl.Phy.Lett.等國際知名刊物上，引起國際同行廣泛關(guān)注，多次受邀在國際會議上做大會報(bào)告，并擔(dān)任國際會議分會主席。他還是一位活躍的材料科學(xué)家，與世界各國同行建立了良好的合作關(guān)系，其中包括日本物質(zhì)材料研究所、歐盟國家的大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)、中國的西北工業(yè)大學(xué)和上海交通大學(xué)等。課程另一位主講教師是竇允辰博士，講師，主要研究方向是熱電材料，擅長利用SPS技術(shù)制備各種塊體材料，并分析工藝與結(jié)構(gòu)、性能之間的內(nèi)在關(guān)系。竇博士在教育教學(xué)工作中認(rèn)真負(fù)責(zé)，注重因材施教，獲得了較好的教學(xué)質(zhì)量和優(yōu)異的教學(xué)評價(jià)。

SPS燒結(jié)技術(shù)導(dǎo)論課程傳統(tǒng)的授課方式是以教師教授為主，抑制了學(xué)生的想象力和創(chuàng)新力，不利于學(xué)生創(chuàng)造性思維和獨(dú)立自主學(xué)習(xí)能力的提高。為滿足新時(shí)代人才發(fā)展的需求，授課教師對本課程的教學(xué)方法和手段進(jìn)行了革新和改進(jìn)，在課堂上實(shí)施“課程思政”，多采用啟發(fā)式、互動式、混合式教學(xué)。讓學(xué)生成為課程教學(xué)的主體，將傳統(tǒng)的“以教師講授為主”轉(zhuǎn)向“以學(xué)生主動學(xué)習(xí)為主”，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。譬如課堂教學(xué)中所用的PPT，可以多配圖和動畫視頻，而不只是枯燥乏味的文字描述。圖文并茂，才能更加生動的表達(dá)知識的深層含義，也能更加吸引學(xué)生課堂注意力，學(xué)生能夠更加直觀的去掌握課程內(nèi)容。又例如在講授SPS技術(shù)在熱電功能材料的應(yīng)用這一章節(jié)，讓學(xué)生分組調(diào)研并討論國內(nèi)外的研究進(jìn)展，并重點(diǎn)討論中國科學(xué)家在其中的杰出貢獻(xiàn)，激發(fā)學(xué)生們的家國情懷和為中華民族的強(qiáng)盛而奮發(fā)學(xué)習(xí)的熱情。

2 課程目標(biāo)

本課程教學(xué)目的是使學(xué)生掌握SPS的工藝特點(diǎn)、裝置和特殊的燒結(jié)機(jī)理，了解國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r，以及SPS在功能梯度材料、熱電材料、復(fù)合材料、高致密度陶瓷、生物材料、超導(dǎo)材料、鎂合金等新材料制備方面的應(yīng)用及優(yōu)勢。培養(yǎng)學(xué)生分析、解決實(shí)際生產(chǎn)問題的能力和實(shí)驗(yàn)技能；激發(fā)學(xué)生們的家國情懷和為中華民族的強(qiáng)盛而奮發(fā)學(xué)習(xí)和工作的熱情；為學(xué)生從事材料行業(yè)的生產(chǎn)和科學(xué)研究工作打下必要的理論基礎(chǔ)。

3 《SPS燒結(jié)技術(shù)導(dǎo)論》思政課程體系構(gòu)建

3.1 將教書育人貫穿于專業(yè)教學(xué)的全過程

在專業(yè)教學(xué)中同樣肩負(fù)著培養(yǎng)大學(xué)生社會主義核心價(jià)值觀的重任。無論是課堂教學(xué)還是實(shí)驗(yàn)課程、實(shí)踐環(huán)節(jié)等都存在教書育人的問題。教師在專業(yè)知識的講授中不僅介紹最新科技成果以拓寬學(xué)生的視野，而且接合中國科學(xué)家使用SPS技術(shù)制備各種先進(jìn)材料中取得的突出成績形象地描述中國的快速發(fā)展歷程，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感和自信心。如講解SPS技術(shù)在高致密度、細(xì)晶粒陶瓷的制備和研究的過程中，不僅講解機(jī)理、工藝、工藝對性能的影響、國內(nèi)外研究進(jìn)展等，同時(shí)更深入講解中國科研機(jī)構(gòu)如清華大學(xué)、上海硅酸鹽研究所的相關(guān)科研人員在此研究方向上取得的重要成就，增強(qiáng)了學(xué)生的愛國熱情和職業(yè)責(zé)任感。正確認(rèn)識遠(yuǎn)大抱負(fù)和腳踏實(shí)地，珍惜韶華、腳踏實(shí)地，把遠(yuǎn)大抱負(fù)落實(shí)到實(shí)際行動中，落實(shí)到中華民族偉大復(fù)興的不懈奮斗中，讓勤奮學(xué)習(xí)成為青春飛揚(yáng)的動力，讓增長本領(lǐng)成為青春搏擊的能量。

3.2 將以學(xué)生為中心的理念貫穿教學(xué)全過程

以學(xué)生為中心的教學(xué)，就是從學(xué)生真正掌握知識、提高能力入手的教學(xué)。課堂教學(xué)，注重的不是教師把知識講給學(xué)生，而是從學(xué)生的角度出發(fā)，讓學(xué)生真正掌握。教師不僅講授知識點(diǎn)，同時(shí)要啟發(fā)學(xué)生掌握將知識融會貫通的能力。團(tuán)隊(duì)教師在研討教學(xué)方法時(shí)，比較了國內(nèi)外教學(xué)方法的差別，國外的教學(xué)更注重以學(xué)生為中心，使學(xué)生真正掌握，持久記憶；國內(nèi)授課時(shí)教師講授時(shí)間長，基本上滿堂灌，學(xué)生很難真正入腦并記住。針對這一問題，采用了課堂上把所學(xué)的知識點(diǎn)連貫起來，把制備工藝與先進(jìn)材料的性能研究結(jié)合起來，如利用SPS技術(shù)制備梯度功能材料，從梯度功能材料的基本特點(diǎn)和應(yīng)用前景到制備工藝的選擇和優(yōu)化，請學(xué)生考慮用到了哪些學(xué)過的知識，這樣學(xué)生不斷開動腦筋，思考問題，課上預(yù)留出可以供學(xué)生提問題的時(shí)間，進(jìn)行交流。以學(xué)生為中心的課堂教學(xué)，明顯提升了學(xué)生的積極性，課后主動參與教師的科研課題的學(xué)生越來越多。

3.3 將傳授基礎(chǔ)知識同國家意識相結(jié)合

《SPS燒結(jié)技術(shù)導(dǎo)論》主要介紹SPS的工藝特點(diǎn)、裝置、燒結(jié)機(jī)理以及其在各種先進(jìn)材料制備中的應(yīng)用和發(fā)展?fàn)顩r。通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解SPS燒結(jié)技術(shù)在材料制備領(lǐng)域的地位和作用，以及燒結(jié)機(jī)理、技術(shù)優(yōu)勢等有關(guān)基礎(chǔ)知識。我們在以往教學(xué)內(nèi)容注重知識點(diǎn)的基礎(chǔ)上，接合我院專業(yè)分類和研究方向，擴(kuò)展了SPS技術(shù)在先進(jìn)材料的制備上的應(yīng)用的相關(guān)內(nèi)容，如利用SPS技術(shù)制備納米材料、高性能陶瓷材料、熱電材料、鎂合金、磁性材料等的優(yōu)勢和研究進(jìn)展等，使學(xué)生了解最新科學(xué)技術(shù)前沿，講解國內(nèi)技術(shù)應(yīng)用于發(fā)展與美國、日本等國家的差別。作為材料專業(yè)的本科學(xué)生就要有時(shí)代緊迫感和責(zé)任感，學(xué)好專業(yè)知識，學(xué)好專業(yè)本領(lǐng)和技能，志存高遠(yuǎn)，將來為我們國家在先進(jìn)材料的制備和研究等方面取得市場競爭的優(yōu)勢做出貢獻(xiàn)。

3.4 強(qiáng)化過程考核，加入思政元素，改進(jìn)考核模式

考核既可以對學(xué)生真正的知識水平與能力進(jìn)行客觀檢驗(yàn)，又可以為課程的學(xué)習(xí)起到一定的導(dǎo)向作用。但是傳統(tǒng)考核模式基本上都是“期末一張卷”，考核的重點(diǎn)是結(jié)果，目的是檢查學(xué)生學(xué)得怎么樣，主要檢測的是學(xué)生對專業(yè)知識的接受程度。目標(biāo)很明確，但同時(shí)弊端也很明顯。這種模式考查不了學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，教師不能通過試卷考試了解學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)狀態(tài)。而且，在現(xiàn)實(shí)中，很多學(xué)生都是在考試前對教師給出的考試大綱用一周的時(shí)間進(jìn)行死記硬背，以便應(yīng)付考試，這樣學(xué)生考完即忘，最后還抱怨沒學(xué)到什么東西。因此，本課程要改變這種傳統(tǒng)的考核方法，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)和學(xué)習(xí)態(tài)度，強(qiáng)化過程考核。

4 預(yù)期目標(biāo)

對照課程思政建設(shè)要點(diǎn)，把SPS燒結(jié)技術(shù)導(dǎo)論課程思政建設(shè)不斷推向深入，突出強(qiáng)調(diào)學(xué)生在教學(xué)中的中心地位，轉(zhuǎn)變教育理念，把對學(xué)生知識的給予轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、實(shí)踐操作能力，激發(fā)學(xué)生的愛家愛國熱情，滲透家國情懷。以往此課程考核方式為考察，考核標(biāo)準(zhǔn)占比分為出勤（10%）、Presentation（20%）和研究報(bào)告（70%）。重點(diǎn)考核演講技巧、文獻(xiàn)調(diào)研和整理能力以及寫作技巧。進(jìn)行課程思政試點(diǎn)后，將重新設(shè)計(jì)評分體系，抽取原有指標(biāo)體系中的相關(guān)得分并單獨(dú)設(shè)置一塊核心課程思政要素得分，即出勤得分（10%）、Presentation得分（20%）、課程思政要素（20%）、研究報(bào)告（50%）。核心課程思政要素的評分依據(jù)是演講和研究報(bào)告中的思政內(nèi)容，其得分率取決于學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、科學(xué)精神、國家意識和國際視野。

5 結(jié)束語

根據(jù)學(xué)校的辦學(xué)定位和材料學(xué)科的特點(diǎn)，在材料類專業(yè)選修課程教學(xué)過程中融入課程思政元素，將課程思政理念與專業(yè)知識體系相結(jié)合，充分發(fā)揮專業(yè)課教學(xué)的主渠道作用，把崗位意識和專業(yè)技能融為一體，把家國情懷和社會責(zé)任作為專業(yè)教學(xué)的靈魂，貫穿到人才培養(yǎng)的全過程，真正實(shí)現(xiàn)在課堂教學(xué)主渠道中全方位、立體化育人。